JP2011243904A - ウエーハの加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ウエーハの表面から補強プレートを容易に剥離可能なウエーハの加工方法を提供する。
【解決手段】表面に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスを有するウエーハの加工方法であって、外周に至る複数の溝が支持面に形成された補強プレートの該支持面にウエーハの表面を対面させ、耐熱性ボンド剤を介して該補強プレートにウエーハを配設する補強プレート配設工程と、該補強プレートをチャックテーブルで保持したウエーハの裏面研削工程と、該補強プレートに配設されたウエーハの裏面からウエーハの表面に形成されたデバイスの電極に接続する貫通電極形成工程と、該補強プレートの外周に露出した溝から耐熱性ボンド剤を溶融する溶剤を供給し該溝内に浸透させて、該耐熱性ボンド剤を溶融する耐熱性ボンド剤溶融工程と、ウエーハの表面から該補強プレートを除去する補強プレート除去工程と、を具備したことを特徴とする。
【選択図】図6
【解決手段】表面に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスを有するウエーハの加工方法であって、外周に至る複数の溝が支持面に形成された補強プレートの該支持面にウエーハの表面を対面させ、耐熱性ボンド剤を介して該補強プレートにウエーハを配設する補強プレート配設工程と、該補強プレートをチャックテーブルで保持したウエーハの裏面研削工程と、該補強プレートに配設されたウエーハの裏面からウエーハの表面に形成されたデバイスの電極に接続する貫通電極形成工程と、該補強プレートの外周に露出した溝から耐熱性ボンド剤を溶融する溶剤を供給し該溝内に浸透させて、該耐熱性ボンド剤を溶融する耐熱性ボンド剤溶融工程と、ウエーハの表面から該補強プレートを除去する補強プレート除去工程と、を具備したことを特徴とする。
【選択図】図6
Description
本発明は、ウエーハの裏面を研削してから、ウエーハの裏面からウエーハの表面に形成されたデバイスの電極に接続する貫通電極を形成するウエーハの加工方法に関する。
IC,LSI等の複数のデバイスが格子状の分割予定ラインによって区画されて表面に形成された半導体ウエーハは、ダイシング装置によって個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。
近年の半導体デバイス技術においては、複数の半導体チップを積層した積層型の半導体パッケージが、高密度化や小型化・薄型化を達成する上で有効に利用されている。この半導体デバイス技術は、ウエーハの裏面を研削砥石で研削してウエーハの厚みを50μm前後に薄く加工し、その後ウエーハの裏面から表面に形成されたデバイスの電極に接続する貫通電極を形成することから、ウエーハの裏面を研削する前にウエーハの表面にボンド剤を介して補強プレートを貼着している。
しかし、デバイスの電極に接続する貫通電極を形成する際にウエーハは比較的高温な環境に晒されることから、ウエーハの表面に補強プレートを貼着するボンド剤として250℃の高温に耐えられる強度を有するエポキシ系ボンド剤を使用している。
このようにボンド剤が250℃の高温に耐えられる強度を有しているため、従来はウエーハの表面から補強プレートを離脱するには補強プレートを加熱してボンド剤を250℃以上の温度まで上昇させ、ウエーハに負担がかからないように補強プレートをウエーハの表面からスライドさせながら離脱している。
このように、従来のウエーハの加工方法では、補強プレートをウエーハに貼着するボンド剤として250℃の高温に耐えられる強度を有する耐熱性ボンド剤を使用しているため、ウエーハに貫通電極を形成した後、ウエーハの表面から補強プレートを剥離するのが困難であるという問題がある。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、補強プレートをウエーハの表面から容易に剥離可能なウエーハの加工方法を提供することである。
本発明によると、表面に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスを有するウエーハの加工方法であって、外周に至る複数の溝が支持面に形成された補強プレートの該支持面にウエーハの表面を対面させ、耐熱性ボンド剤を介して該補強プレートにウエーハを配設する補強プレート配設工程と、該補強プレートをチャックテーブルで保持してウエーハの裏面を研削砥石で研削する裏面研削工程と、該補強プレートに配設されたウエーハの裏面からウエーハの表面に形成されたデバイスの電極に接続する貫通電極を形成する貫通電極形成工程と、該補強プレートの外周に露出した溝から耐熱性ボンド剤を溶融する溶剤を供給して該溝内に浸透させて、該耐熱性ボンド剤を溶融する耐熱性ボンド剤溶融工程と、ウエーハの表面から該補強プレートを除去する補強プレート除去工程と、を具備したことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
好ましくは、ウエーハの加工方法は、補強プレート除去工程を実施した後、環状フレームに外周部が装着されたダイシングテープにウエーハの裏面を貼着して、ダイシングテープを介してウエーハを該環状フレームで支持するウエーハ支持工程と、該環状フレームに支持されたウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、を更に具備している。
本発明によると、補強プレートの外周に露出した溝から耐熱性ボンド剤を溶融する溶剤を供給して溝内に浸透させて、該溶剤により耐熱性ボンド剤を溶融するようにしたので、ウエーハの表面から補強プレートを容易に除去することができ、生産性を向上することができる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1を参照すると、耐熱性ボンド剤供給工程の斜視図が示されている。本実施形態では、ウエーハ2の表面2aにスピンコート法により耐熱性ボンド剤10を供給する。まず、回転可能なチャックテーブル4上に半導体ウエーハ(以下ウエーハと略称する)2を吸引保持する。
ウエーハ2の表面2aには複数のストリート(分割予定ライン)3が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート3によって区画された各領域にIC,LSI等のデバイス5が形成されている。ウエーハ2はその表面2aに複数のデバイス5が形成されたデバイス領域6と、デバイス領域6を囲繞する外周余剰領域7を有している。
耐熱性ボンド剤をウエーハ2の表面2a上にスピンコートするには、チャックテーブル4を矢印A方向に例えば300rpm程度で回転しながら、耐熱性ボンド剤滴下部8から耐熱性ボンド剤10をウエーハ2の表面2a上に滴下する。
チャックテーブル4を少なくとも5秒以上回転させると、滴下された耐熱性ボンド剤10がウエーハ2の表面2a上に均一にスピンコーティングされ、耐熱性ボンド剤層11が形成される。耐熱性ボンド剤10はエポキシ系樹脂から形成され、250℃の高温に耐えられる強度を有している。
図2を参照すると、補強プレート12の斜視図が示されている。補強プレート12は、その支持面12aに外周に至る複数の溝13を有している。溝13は、例えば厚さ500μm程度の切削ブレードにより補強プレート12を切削することにより形成される。複数の溝13はランダムなパターンで形成してもよい。
ウエーハ2の表面2a上に耐熱性ボンド剤層11を形成後、図3に示すように補強プレート12の支持面12aとウエーハ2の表面2aとを対面させ、耐熱性ボンド剤層11を介して補強プレート12をウエーハ2の表面2aに貼着する。
貼着後、所定温度で所定時間ベーキングすることにより、ウエーハ2と補強プレート12とが一体的に固定される。補強プレート12は、例えば厚さ700μmのシリコンウエーハから構成されるが、これに限定されるものではない。
このように、ウエーハ2の表面2a上に補強プレート12を配設する補強プレート配設工程を実施後、図4に示すように、補強プレート12を研削装置のチャックテーブル14で吸引保持して、ウエーハ2の裏面2bを研削する裏面研削工程を実施する。
図4において、研削装置の研削ユニット16は、図示しないモータにより回転駆動されるスピンドル18と、スピンドル18の先端に固定されたホイールマウント20と、ホイールマウント20に着脱可能に複数のねじ27で締結される研削ホイール26とを含んでいる。
研削ホイール26は、例えば図4に示すように、環状基台22の自由端部に粒径0.3〜1.0μmのダイアモンド砥粒をビトリファイドボンド等で固めた複数の研削砥石24が固着されて構成されている。
ウエーハ2の裏面研削工程では、研削装置のチャックテーブル14で補強プレート12を吸引保持し、ウエーハ2の裏面2bを露出させる。チャックテーブル14を矢印a方向に例えば300rpmで回転しつつ、研削ホイール26をチャックテーブル14と同一方向に、即ち矢印b方向に例えば6000rpmで回転させるとともに、図示しない研削ユニット送り機構を作動して研削砥石24をウエーハ2の裏面2bに接触させる。
そして、研削ホイール26を所定の研削送り速度(例えば3〜5μm/秒)で下方に所定量研削送りして、ウエーハ2の研削を実施する。図示しない接触式の厚み測定ゲージによってウエーハ2の厚みを測定しながらウエーハ2を所望の厚み、例えば50μmに仕上げる。尚、ウエーハ2の研削は、研削水を供給しながら実施する。
研削工程実施後、図5に示すように、補強プレート12に貼着されたウエーハ2の裏面2bからウエーハ2の表面2aに形成されたデバイス5の電極に接続する貫通電極28を形成する貫通電極形成工程を実施する。
この貫通電極形成工程では、まずウエーハ2に例えばレーザビームの照射により複数の貫通孔を形成する。レーザビームは、ウエーハ2に対して吸収性を有する波長(例えば355nm)のレーザビームが利用され、好ましくはYAGレーザ又はYVO4レーザの第3高調波を使用する。
次いで、貫通孔の内部に、ポリマー材料等の絶縁物を充填する。充填する方法としては、好ましくは液相法が用いられる。液相法は、ウエーハ2を高温に加熱する必要が無いため、予めデバイス5が形成されたウエーハであっても使用することが可能である。
次いで、貫通孔の内部に充填された絶縁物に、レーザ加工法或いはリソグラフィプロセスによるエッチングにより更に貫通孔を形成する。更に、貫通孔内部に銅、ニッケル、パラジウム、金、銀等の導電物を埋め込む。
この導電物の埋め込み方法には、ドライメッキ、ウエットメッキ、ジェットペインティング法、導電ペーストや溶融金属の成膜法等を使用することができる。貫通電極28は、ウエーハ2の表裏両面を貫通して形成され、ウエーハ2の表面2aに形成されたデバイス5の電極に電気的に接続している。
貫通電極形成工程実施後、図6(A)に示すように、補強プレート12の外周に露出した溝13の端部に向かって耐熱性ボンド剤を溶融するメチルエチルケトン等の溶剤を矢印Pに示すように供給し、溝13の端部から溶剤を溝13内に浸透させて耐熱性ボンド剤を溶融する。溶剤は所定の圧力で補強プレート12の外周に向かって供給するのが好ましい。
溶剤を補強プレート12の溝13内に十分浸透させた後、図6(B)に示すように、押さえ部材32に所定の荷重を印加して補強プレート12を押さえながらチャックテーブル30を矢印A方向に回転すると、補強プレート12をウエーハ2から容易に剥離することができる。
補強プレート12をウエーハ2から剥離した後には、ウエーハ2の表面2aには耐熱性ボンド剤層11が残存しているため、図7に示すように、チャックテーブル30を矢印A方向に回転しながら溶剤供給装置40からメチルエチルケトン等の溶剤42をウエーハ2の表面2aに供給することにより、ウエーハ2の表面2aから耐熱性ボンド剤を除去することができる。
このように耐熱性ボンド剤をウエーハ2の表面から除去した後、図8に示すように外周部が環状フレーム54に貼着されているダイシングテープ52上にウエーハ2の裏面を貼着して、ウエーハ2をダイシングテープ52を介して環状フレーム54で支持するウエーハ支持工程を実施する。
次いで、図9に示すように切削装置のチャックテーブル50でウエーハ2をダイシングテープ52を介して吸引保持し、切削ユニット32の切削ブレード36でウエーハ2を分割予定ライン3に沿ってフルカットして切削溝56を形成し、ウエーハ2を個々のデバイス5に分割するウエーハ分割工程を実施する。
ストリートピッチずつ切削ブレード36をインデックス送りしながら、第1の方向に伸長する全てのストリート3の切削が終了すると、チャックテーブル50を90度回転してから、第1の方向に直交する第2の方向に伸長する全てのストリート3を切削して、ウエーハ2を個々のデバイスDに分割する。
2 半導体ウエーハ
5 デバイス
10 耐熱性ボンド剤
11 耐熱性ボンド剤層
12 補強プレート
13 溝
28 貫通電極
42 溶剤
52 ダイシングテープ
54 環状フレーム
5 デバイス
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13 溝
28 貫通電極
42 溶剤
52 ダイシングテープ
54 環状フレーム
Claims (2)
- 表面に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスを有するウエーハの加工方法であって、
外周に至る複数の溝が支持面に形成された補強プレートの該支持面にウエーハの表面を対面させ、耐熱性ボンド剤を介して該補強プレートにウエーハを配設する補強プレート配設工程と、
該補強プレートをチャックテーブルで保持してウエーハの裏面を研削砥石で研削する裏面研削工程と、
該補強プレートに配設されたウエーハの裏面からウエーハの表面に形成されたデバイスの電極に接続する貫通電極を形成する貫通電極形成工程と、
該補強プレートの外周に露出した溝から耐熱性ボンド剤を溶融する溶剤を供給して該溝内に浸透させて、該耐熱性ボンド剤を溶融する耐熱性ボンド剤溶融工程と、
ウエーハの表面から該補強プレートを除去する補強プレート除去工程と、
を具備したことを特徴とするウエーハの加工方法。 - 該補強プレート除去工程を実施した後、環状フレームに外周部が装着されたダイシングテープにウエーハの裏面を貼着して、ダイシングテープを介してウエーハを該環状フレームで支持するウエーハ支持工程と、
該環状フレームに支持されたウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、
を更に具備した請求項1記載のウエーハの加工方法。
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